Question

【題目】為了減輕大氣污染，可在汽車尾氣排放處加裝“催化凈化器”裝置。

（1）通過“催化凈化器”的 CO、NO在催化劑和高溫作用下可發(fā)生可逆反應，轉化為參與大氣循環(huán)的無毒混合氣體，寫出該反應的化學方程式是_______________________。

（2）在一定溫度下，向1L密閉恒容容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO，發(fā)生上述反應,20 s時反應達平衡，此時CO的物質的量為1.6 mol。請回答下列問題：

①前20s內平均反應速率υ(CO)為 ________，平衡時NO的轉化率為________ ，混合氣體的平均相對分子質量為 ___________。

②在該溫度下反應的平衡常數(shù)K=__________。

③關于上述反應，下列敘述不正確的是_______（填編號）。

A.達到平衡時，移走部分CO2，平衡將向右移動，正反應速率加快

B.縮小容器的體積，平衡將向右移動

C.在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快108倍，則應該選用乙催化劑

D.若保持平衡時的溫度不變，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，則此時υ正＞υ逆

（3）恒溫恒容下，該反應達到平衡的標志是 ________。

A、容器內壓強不隨時間變化 B、容器內各物質的濃度不隨時間變化

C、容器內密度不隨時間變化 D、容器內氣體平均相對分子質量不隨時間變化

Answer 1

【答案】2NO+2CO N2+ 2CO2 0.02mol·L-1·s-1 80﹪ 30.9 1.25 AD ABD

【解析】

（1）由NO、CO相互反應生成無毒的氣體，即生成氮氣和二氧化碳，該反應的化學反應方程式為2NO+2CON2+2CO2；

（2）在一定溫度下，向1L密閉容器中充入0.5mol NO、2mol CO，發(fā)生上述反應，20s反應達平衡，此時CO的物質的量為1.6mol，依據(jù)化學平衡三段式列式計算：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）

起始量（mol） 0.5 2 0 0

變化量（mol） 0.4 0.4 0.2 0.4

平衡量（mol） 0.1 1.6 0.2 0.4

前20s內平均反應速率υ（NO）== 0.02molL﹣1s﹣1；平衡時NO的轉化率為×100%=80%；混合氣體的平均相對分子質量為 =30.9，故答案為：0.02mol·L-1·s-1、80﹪、30.9；

體積為1L，物質的量數(shù)值為濃度數(shù)值，計算得到平衡常數(shù)K==1.25；故答案為:1.25；

③A．達到平衡時，移走部分CO2，平衡將向右移動，正反應速率減小，故A錯誤；

B．反應是氣體體積減小的反應，縮小容器的體積，壓強增大，平衡將向右移動，故B正確；

C．催化劑對正逆反應速率影響程度相同，在相同的條件下，若使用甲催化劑能使正反應速率加快105倍，使用乙催化劑能使逆反應速率加快108倍，則應該選用乙催化劑，故C正確；

D．若保持平衡時的溫度和壓強不變，再向容器中充入0.4molCO和0.8mol N2，濃度商Qc==4＞K，平衡逆向進行，則此時υ正＜υ逆 ，故D錯誤；故答案為：AD；

（3）A.在恒溫恒容條件下，由于該反應為非等體積的可逆反應，容器內壓強不隨時間變化說明反應達到平衡狀態(tài)；B.容器內各物質的濃度不隨時間變化說明可逆反應達到平衡狀態(tài)；C.由于氣體的總質量不變，容器的體積不變，則容器內密度不隨時間變化，故密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；D.在恒溫恒容條件下，由于該反應為非等體積的可逆反應，則容器內氣體平均相對分子質量不隨時間變化能說明反應達到平衡狀態(tài)；故答案為：ABD。